KR20130113612A - Continuous waste material pyrolyzer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폐기물 유화장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 폐기물을 연속적으로 처리하기 위한 연속식 폐기물 유화장치에 관한 것이다.The present invention relates to a waste emulsifying apparatus, and more particularly, to a continuous waste emulsifying apparatus for continuously treating waste.
자원 재활용에 대한 관심이 증대되면서 폐기물을 재활용하기 위한 다양한 방법들이 시도되고 있다. 이러한 시도 중의 하나로서 폐플라스틱이나 폐전선 등의 폐기물을 열분해하여 액체 연료를 추출함으로써 폐기물을 처리하는 방법이 시도되고 있다. 이때 사용되는 장치를 폐기물 유화장치라고 말한다.As interest in resource recycling increases, various methods for recycling waste have been attempted. As one of such attempts, a method of treating waste by pyrolyzing waste such as waste plastic or waste wire and extracting liquid fuel has been attempted. The device used at this time is called a waste emulsifying device.
이러한 폐기물 유화장치는 폐기물을 수용하는 가열로 및 가열로를 가열하기 위한 가열장치를 포함한다. 가열로 내부에 폐플라스틱을 투입한 후 가열장치를 통해서 가열로 내부를 소정 온도 이상으로 가열하면 폐플라스틱이 용해되면서 기체화하게 되고 이렇게 기체화된 폐플라스틱이 고온 분위기 하에서 열분해 되면서 기체 상태의 연료가 가열로의 외측으로 배출된다. 이렇게 배출되는 기체 상태의 연료를 냉각 장치를 통해 액화시키면 액체 연료를 얻을 수 있게 되는 것이다.Such waste emulsifiers include a furnace for receiving waste and a heater for heating the furnace. When the waste plastic is put into the furnace and the inside of the furnace is heated through the heating device to a predetermined temperature or more, the waste plastic dissolves and vaporizes. Discharged to the outside of the furnace. This liquefied gaseous fuel is liquefied through the cooling device to obtain a liquid fuel.
이러한 유화장치는 컨베이어와 같은 이송장치를 사용하여 대량의 폐기물을 연속적으로 처리하는 형태의 것도 있고, 상대적으로 작은 용량의 가열로를 사용하는 형태의 것도 있다. Such an emulsifying device may be of a type in which a large amount of waste is continuously processed using a conveying device such as a conveyor, or in the form of using a furnace of a relatively small capacity.
도 2에는 종래의 소용량의 폐기물 유화장치의 요부가 개략적으로 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 종래의 유화장치의 가열로(10)는 상측에 개폐 덮개(12)를 포함하고, 이의 내벽에는 코일 형태의 가열장치(14)가 설치된다. 개폐 덮개(12)의 중앙부에는 기화된 연료를 배출시키기 위한 배출관(16)이 설치되어 있다. 배출관(16)에는 도시하지 않는 냉각장치가 탑재되어 기화된 가스를 액화시켜 연료를 얻도록 한다. 이러한 유화장치에서는 폐플라스틱(W)을 개폐 덮개(12)를 통해서 가열로(10)의 내부에 투입한 후 가열장치(14)를 이용하여 폐플라스틱을 가열하여 기화시키게 된다. 이렇게 기화된 가스는 가열로(10)의 상부로 이동하는 과정에서 열분해 되어 배출관(16)을 통해서 외부로 배출된다. 이때, 기화된 가스가 열분해 되기 위해서는 소정의 온도 조건을 만족하여야 하지만, 도 1에 도시된 바와 같이 기화된 가스가 가열로를 따라서 상승하면서 온도가 낮아지게 되어 열분해가 충분히 일어나지 않는 문제가 있다. 또한, 기화된 가스가 상기 배출관(16)을 통해서 원활하게 배출되지 못하는 경우, 기화 가스의 일부가 개폐덮개(12)의 표면에 응축될 수 있다. 이는 생산량의 저하로 이어지게 될 뿐만 아니라, 고온 분위기에서 연소하여 가열로의 내벽을 오염시키기도 한다. 더욱이, 1회의 사이클이 종료된 후 재차 열분해 과정을 수행하기 위해서는 가열로가 완전히 냉각되기를 기다린 후 남은 찌꺼기를 제거하고 새로운 폐기물을 투입하여야 하나, 가열로가 냉각되는 데에 상당한 시간이 걸리는 문제가 있다. 특히, 상기 가열로는 에너지 효율을 향상시키기 위해서 단열 구조를 갖게 되어 냉각에 소요되는 시간이 더욱 길어지고, 이로 인해서 시간당 처리할 수 있는 폐기물의 양이 줄어드는 문제가 있다.2 schematically shows the main part of a conventional small capacity waste emulsifying apparatus. Referring to FIG. 2, the
또한, 종래의 유화장치에서는 폐기물의 가열 중에 발생되는 염소 가스의 처리가 곤란하여 기기의 폭발 가능성을 내재하고 있는 문제가 있었으며, 이를 해결하고자 별도의 염소 제거 공정을 포함하고 있어 시설 설치 및 유지비가 증가하는 단점이 있었다. 뿐만 아니라, 종래의 유화장치는 일괄식으로 이루어져 있어 연속 공정 자체가 불가능한 문제가 있었다.In addition, in the conventional emulsifier, there was a problem inherent in the explosion of the device due to the difficulty in treating chlorine gas generated during the heating of the waste.In order to solve this problem, a separate chlorine removal process is included, thereby increasing the facility installation and maintenance costs. There was a disadvantage. In addition, the conventional emulsifying device is made in a batch type, there was a problem that the continuous process itself is impossible.
본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 가열 중에 발생하는 염소의 제거 공정을 별도로 두지 않으면서도 공정이 연속적으로 이루어지게 하는 연속식 폐기물 유화장치 및 그 방법을 제공하는 데에 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a continuous waste emulsification apparatus and method for allowing the process to be carried out continuously without a separate process for removing chlorine generated during heating. It's there.
상기 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,In order to achieve the above and other objects,
폐기물을 투입하여 이송시키면서 예열하기 위한 폐기물 투입 이송 및 예열부, Waste input and preheating unit for preheating while inputting and transporting waste,
상기 폐기물 투입 이송 및 예열부로부터의 폐기물을 열분해하여 기상 성분을 생성시키기 위한 반응기, A reactor for generating a gaseous component by pyrolyzing waste from the waste input and preheating unit,
상기 반응기로부터의 기상 성분을 냉각시켜 액상의 재생유를 생성시키기 위한 재생유 생성부 및 Regenerated oil generating unit for cooling the gas phase components from the reactor to produce a liquid regeneration oil and
상기 폐기물 투입 이송 및 예열부, 상기 반응기 및 상기 재생유 생성부의 작동을 제어하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속식 폐기물 유화장치를 제공한다.It provides a continuous waste emulsifying apparatus comprising a control unit for controlling the operation of the waste feed and preheating unit, the reactor and the regeneration oil generating unit.
상기 폐기물 투입 이송 및 예열부는, 폐기물을 투입하기 위한 호퍼와 상기 호퍼에 투입된 폐기물을 이송시키기 위한 스크루 및 상기 스크루를 통해 이송되는 폐기물을 예열시키기 위한 예열부를 포함한다. The waste input and preheating unit includes a hopper for introducing waste, a screw for transferring the waste put into the hopper, and a preheating unit for preheating the waste transferred through the screw.
상기 폐기물 투입 이송 및 예열부에서는 180℃ 내지 220℃의 온도에서 20 내지 30 분 동안 폐기물이 연속적으로 이송 및 가열되게 구성되고, 상기 반응기에서는 220℃ 내지 350℃의 온도에서 30분 내지 1시간 30분 동안 폐기물을 점진적으로 가열하여 액상의 폐기물이 생성되게 한 후, 상기 액상의 폐기물을 350 내지 550℃의 온도에서 30분 내지 1시간 30분 동안 점진적으로 가열하여 기상의 폐기물이 생성되게 하고, 이어서 연속적으로 상기 기상의 폐기물을 400 내지 550℃의 온도에서 30분에서 1시간 30분 동안 가열하여 상기 재생유 생성부로 자동 이송되게 구성된다. In the waste input and preheating unit, waste is continuously transported and heated for 20 to 30 minutes at a temperature of 180 ° C to 220 ° C, and in the reactor, 30 minutes to 1 hour 30 minutes at a temperature of 220 ° C to 350 ° C. And gradually heat the waste to produce a liquid waste, and then gradually heat the liquid waste at a temperature of 350 to 550 ° C. for 30 minutes to 1 hour 30 minutes to produce a gaseous waste, followed by continuous By heating the gaseous waste at a temperature of 400 to 550 ℃ for 30 minutes to 1 hour 30 minutes is configured to be automatically transferred to the regeneration oil generating unit.
본 발명에 의하면, 폐기물이 연속적으로 처리되어 생산성이 높아질 뿐만 아니라 공정 중에 염소로 인한 기기의 폭발 가능성이 배제된다. According to the present invention, the waste is continuously processed to increase the productivity and eliminate the possibility of explosion of the device due to chlorine during the process.
도 1은 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 연속식 폐기물 유화장치의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 종래의 폐기물 유화장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.Figure 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the continuous waste emulsifying apparatus according to one preferred embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically showing a conventional waste emulsifying apparatus.
이하, 본 발명은 첨부된 예시 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 도면부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail with reference to the following illustrative drawings. In describing the present invention, a description of known functions or configurations will be omitted for the sake of clarity of the present invention. In addition, like reference numerals designate like elements throughout the specification.
도 2 내지 도 4에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연속식 폐기물 유화장치가 도시되어 있다.2 to 4 show a continuous waste emulsifying apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 연속식 폐기물 유화장치는 폐기물을 투입하여 이송시키면서 예열하기 위한 폐기물 투입 이송 및 예열부(100), 상기 폐기물 투입 이송 및 예열부(100)로부터의 폐기물을 열분해하여 기상 성분을 생성시키기 위한 반응기(200), 상기 반응기(200)로부터의 기상 성분을 냉각시켜 액상의 재생유를 생성시키기 위한 재생유 생성부(300) 및 필요에 따른 온도 제어부(400)를 포함한다. First, referring to FIG. 1, a continuous waste emulsifying apparatus according to one preferred embodiment of the present invention is a waste input and preheating
폐기물 투입 이송 및 예열부(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 폐기물을 투입하기 위한 호퍼(110), 호퍼(110)에 투입된 폐기물을 연속적으로 이송시키기 위한 스크루(114), 상기 스크루(114)를 통해 이송되는 폐기물을 예열시키기 위한 예열기(120)를 포함한다. Waste input transfer and
여기서 폐기물은 가연성 물질로서 생활폐기물, 산업폐기물, 온실 플라스틱 폐기물, 폐플라스틱, 폐타이어, 전자제품 폐기물 등의 가연성 폐기물을 의미한다. 스크루(114)는 도시된 바와 같이 구동모터(112)에 의해 회전 구동된다. Here, the waste refers to combustible waste such as household waste, industrial waste, greenhouse plastic waste, waste plastic, waste tire, and electronic product waste as combustible materials. The
이때, 구동모터(112)에 의한 스크루(114)의 회전은 저속으로 이루어진다. 본 발명에서는 바람직하게는 분당 약 20 내지 40회 정도로 스크루(114)의 회전이 이루어지게 제어된다. 또한, 예열기(120)에 의해서는 내부가 바람직하게는 약 180℃ 내지 220℃의 온도로 조절된다. 이러한 예열기(120)에 의한 가열에 의해서 고체 상태의 폐기물은 약간의 액상 물질이 혼합되거나 유연한 상태의 고체 상태를 유지하게 된다. 이때, 폐기물 투입 이송 및 예열부(100)에서의 운전 시간은 대략 20 내지 30분 정도가 바람직하다.At this time, the rotation of the
폐기물 투입 이송 및 예열부(100)를 통해 건조되고 예열된 폐기물은 스크루(120)의 회전에 의해 반응기(200)의 내부로 자동 이송된다.The waste, which is dried and preheated through the waste input and preheating
상기 반응기(200)에는 도 1에 도시된 바와 같이 이의 하부에 하부 예열부(214)가 제공되고, 이의 바닥에 바닥 예열부(212)가 제공된다. 또한, 상기 반응기(200)에는 상부에 상부 예열부(216)를 갖는다. 본 발명에서는 각각의 예열부가 구분되어 도시되어 있지만 온도 조절이 개별적으로 이루어지는 조건이라면 함께 제공될 수도 있다. 이러한 예열부는 전열선으로 이루어지며, 이러한 전열선에 의해 반응기의 온도가 제어부(400)를 통해 원활하게 제어된다.The
또한, 반응기(200)의 상부는 도 1에 도시된 바와 같이 상부로 좁아지는 형태의 집진부(218)를 갖는다. 상기 집진부(218)에는 도시된 바와 같이 폐기물의 분해 과정 중에서 가스가 새는 것을 방지하기 위해서 각각의 플랜지(210, 222)가 서로 압접된 상태에서 결합되도록 구성된다. 이때 이들 플랜지(210, 222) 사이에는 가스켓(224)이 삽입된다. 또한, 집진부(218)에는 1차 거름망(226)이 구비된다.In addition, the upper portion of the
다시, 도 1에 도시된 전체 도면을 참조하면, 반응기(200)의 내부로 자동 이송된 폐기물은 약 3 내지 약 5시간 동안 각각의 예열부에 의해 가열되어 열분해 된다. 여기서 "열분해"란 가연성의 물질(폐기물)을 산소와의 접촉을 제한하는 상태에서 가열하여 가연성 물질의 화학적 분해를 유도하는 반응을 의미한다.Again, referring to the entire view shown in FIG. 1, the waste automatically transferred into the
반응기(200)에서의 가열은 다음과 같은 조건으로 이루어진다. 즉, 고상의 폐기물(일부 액상 물질 존재)을 약 180℃ 내지 220℃의 온도 조건에서 약 30분 내지 1시간 동안 가열한다. 이때, 고상의 폐기물은 대부분 액상으로 전환된다. Heating in the
이후, 액상의 폐기물을 220℃ 내지 350℃의 온도 조건에서 약 30분 내지 1시간 30분 동안 가열한다. 이때, 액상의 폐기물은 대부분 기상으로 전환된다. 여기서 이와 같은 두 공정은 염소 가스의 제거에 상당한 기여를 하게 되어 반응기(200)의 폭발 가능성이 제한된다. Thereafter, the liquid waste is heated for about 30 minutes to 1 hour 30 minutes at a temperature condition of 220 ℃ to 350 ℃. At this time, most of the liquid waste is converted to the gas phase. These two processes here make a significant contribution to the removal of chlorine gas, limiting the explosive potential of the
이어서, 기상의 폐기물을 400℃ 내지 550℃의 온도 조건에서 약 30분 내지 1시간 30분 동안 연속해서 가열한다. 이와 함께, 밸브를 개방함으로써 가스이송배관(250)을 통해 재생유 생성부(300)로 자동 이송되게 한다. 재생유 생성부(300)에는 도시된 바와 같이 냉각수통(310)이 구비되어 있어 기상의 물질은 열교환에 의해 다시 액상의 물질로 응축된다. 이러한 연속적인 과정에 의해 염소 제거율이 극대화된다.Subsequently, the gaseous waste is continuously heated at a temperature condition of 400 ° C. to 550 ° C. for about 30 minutes to 1 hour 30 minutes. In addition, by opening the valve to be automatically transferred to the regeneration
이러한 재생유 생성부(300)는 기상의 물질을 액상의 물질로 응축시키기 위한 냉각수통(311)과 상기 냉각수통(311)에 의해 응축된 재생유를 별도의 공간에 저장하기 위한 재생유 저장고(320)를 갖는다. The regeneration
재생유 생성부(300)의 상부에는 무해가스의 방출을 위한 배출구(302)가 마련된다.An
이상에서는 본 발명의 바람직한 구체예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that it is possible.
100 : 폐기물 투입 이송 및 예열부
200 : 반응기
300 : 재생유 생성부100: waste input and preheating unit
200: reactor
300: regeneration oil generating unit
Claims (3)
상기 폐기물 투입 이송 및 예열부(100)로부터의 폐기물을 열분해하여 기상 성분을 생성시키기 위한 반응기(200),
상기 반응기(200)로부터의 기상 성분을 냉각시켜 액상의 재생유를 생성시키기 위한 재생유 생성부(300) 및
상기 폐기물 투입 이송 및 예열부(100), 상기 반응기(200) 및 상기 재생유 생성부(300)의 작동을 제어하기 위한 제어부(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속식 폐기물 유화장치.Waste input and preheating unit 100 for preheating while inputting and transporting waste,
Reactor 200 for generating a gas phase component by pyrolyzing the waste from the waste feed and preheating unit 100,
Regenerated oil generating unit 300 for cooling the gas phase components from the reactor 200 to generate a liquid regeneration oil and
Continuous waste emulsifying apparatus comprising a control unit for controlling the operation of the waste input and transfer and preheating unit (100), the reactor (200) and the regeneration oil generating unit (300).
상기 폐기물 투입 이송 및 예열부(100)는,
폐기물을 투입하기 위한 호퍼(110)와 상기 호퍼(110)에 투입된 폐기물을 이송시키기 위한 스크루(114) 및 상기 스크루(114)를 통해 이송되는 폐기물을 예열시키기 위한 예열부(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속식 폐기물 유화장치.The method according to claim 1,
The waste input and preheating unit 100,
And a preheating unit 120 for preheating the waste transported through the screw 114 and the screw 114 for transporting the waste introduced into the hopper 110 for the waste input. Continuous waste emulsifier characterized in that.
상기 폐기물 투입 이송 및 예열부(100)에서는 180℃ 내지 220℃의 온도에서 20 내지 30 분 동안 폐기물이 연속적으로 이송 및 가열되게 구성되고,
상기 반응기(200)에서는 220℃ 내지 350℃의 온도에서 30분 내지 1시간 30분 동안 폐기물을 점진적으로 가열하여 액상의 폐기물이 생성되게 한 후, 상기 액상의 폐기물을 350 내지 550℃의 온도에서 30분 내지 1시간 30분 동안 점진적으로 가열하여 기상의 폐기물이 생성되게 하고, 이어서 연속적으로 상기 기상의 폐기물을 400 내지 550℃의 온도에서 30분에서 1시간 30분 동안 가열하여 상기 재생유 생성부(300)로 자동 이송되게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 연속식 폐기물 유화장치.The method according to claim 1 or 2,
The waste input and preheating unit 100 is configured to continuously transport and heat the waste for 20 to 30 minutes at a temperature of 180 ℃ to 220 ℃,
In the reactor 200, after gradually heating the waste for 30 minutes to 1 hour 30 minutes at a temperature of 220 ℃ to 350 ℃ to produce a liquid waste, the liquid waste is 30 at a temperature of 350 to 550 ℃ Progressively heating for minutes to 1 hour and 30 minutes to produce gaseous waste, and then continuously heating the gaseous waste at a temperature of 400 to 550 ° C. for 30 minutes to 1 hour and 30 minutes. Continuous waste emulsifying apparatus, characterized in that configured to be automatically transferred to 300.
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